Transceiver xfp ottiku koerenti ta '10gb jimmaniġġja distanzi twal

 

 

Transceiver XFP ottiku koerenti ta' 10GB jikseb trażmissjoni fuq distanzi twal-permezz ta' Kumpens ta' Dispersjoni Elettronika (EDC), teknoloġija tal-laser speċjalizzata, u riċevituri ta'-sensittività għolja. Dawn il-moduli jistgħu jilħqu 80-120km fuq fibra ta'-modalità waħda bl-użu ta' lejżers modulati b'elettroassorbiment u tekniki avvanzati għall-ipproċessar tas-sinjali.

 

 

Nifhmu 10GB Optical XFP Transceiver Technology għal Extended Reach

 

Il-fattur tal-forma XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) ħareġ fl-2002 bħala l-ewwel standard adottat b'mod wiesa 'għal trażmissjoni ottika ta' 10Gbps. Filwaqt li t-terminu "koerenti" spiss jidher fil-materjali tal-kummerċjalizzazzjoni għal dawn il-moduli, huwa importanti li jiġi ċċarat xi jfisser dan fil-fatt fil-kuntest tat-trażmissjoni 10G.

Teknoloġija ottika koerenti vera-li tuża l-modulazzjoni tal-fażi, il-multiplexing tal-polarizzazzjoni, u l-proċessuri tas-sinjali diġitali biex tiskopri kemm l-amplitudni kif ukoll il-fażi tad-dawl-saret kummerċjalment vijabbli madwar l-2008 għal 100G u rati ogħla tad-dejta. Il-moduli 10G XFP joperaw bl-użu ta 'modulazzjoni tal-intensità b'detezzjoni diretta (IM-DD), imsaħħa minn tekniki ta' kumpens elettroniku sofistikati.

Il-footprint fiżiku akbar tal-XFP meta mqabbel ma 'SFP+ (78mm x 18.35mm x 8.5mm kontra 56.5mm x 13.4mm x 8.5mm) jipprovdi vantaġġ kritiku għal applikazzjonijiet ta' -firxa twila: ġestjoni termali superjuri. Dan l-ispazju żejjed jakkomoda-komponenti bil-ġuħ ta' enerġija bħal lejżers imkessħa b'elettroassorbiment-modulati u riċevituri ta' photodiode tal-valanga, it-tnejn essenzjali biex jiġu mbuttati distanzi ta' trażmissjoni lil hinn minn 40km.

 

Kif l-EDC Jippermetti Trażmissjoni 10G fuq Distanza twila-

 

Il-Kumpens tad-Dispersjoni Elettronika tirrappreżenta t-teknoloġija rivoluzzjonarja li għamlet il-moduli XFP ta' 10G ta' firxa twila-prattika. Id-dispersjoni kromatika fil-fibra ottika tikkawża wavelengths differenti tad-dawl biex jivvjaġġaw b'veloċitajiet differenti, tixrid ta 'impulsi ottiċi u degradazzjoni tal-kwalità tas-sinjal. F'10Gbps, dan l-effett isir sever biżżejjed biex jillimita d-distanzi tat-trażmissjoni għal 80km biss mingħajr kumpens.

L-EDC jaħdem billi japplika filtrazzjoni elettronika fir-riċevitur biex ireġġa' lura d-degradazzjoni tas-sinjal indotta minn dispersjoni-. Is-sistema tuża filtri trasversali-li jimplimentaw somom peżati ta' ħin-kopji tas-sinjali mdewma-biex tinbena mill-ġdid il-forma oriġinali tas-sinjal. Transceiver XFP ottiku koerenti ta '10GB li jappoġġa trasmissjoni ta' 80km għandu jikkumpensa għal madwar 1600 ps/nm ta 'dispersjoni. Moduli ta' -reach estiż li jimmiraw 120km jimmaniġġjaw sa 2400 ps/nm.

L-implimentazzjoni tvarja bejn XFP u l-format SFP+ l-aktar ġdid b'mod importanti. Il-moduli XFP jintegraw il-funzjonalità EDC internament flimkien ma 'amplifikatur lineari, peress li l-interface elettriku XFP joħroġ sinjal diġitali. SFP +, għall-kuntrarju, juża interface lineari (XFI) li jippermetti lill-EDC joqgħod fuq il-bord ospitanti, u jnaqqas il-konsum tal-enerġija u l-ispiża tal-modulu.

Algoritmi ta 'adattament awtomatiku jottimizzaw kontinwament il-parametri EDC ibbażati fuq il-karatteristiċi tal-fibra. Dawn l-algoritmi jimmonitorjaw ir-rati ta' żball tal-bit u jaġġustaw il-koeffiċjenti tal-filtru f'-ħin reali, u jakkomodaw varjazzjonijiet fl-età tal-fibra, it-temperatura, u l-kwalità tal-installazzjoni mingħajr irfinar manwali.

 

Teknoloġija tal-Laser: Il-Powerhouse tat-Trażmissjoni

 

Il-moduli ta' 10G XFP ta' -reach fit-tul jiddependu minn trasmettituri tal-lejżers speċjalizzati li jaqbżu b'mod drammatiku l-lejżers modulati direttament użati f'applikazzjonijiet ta' -qasir. Il-progressjoni tat-teknoloġija tikkorrelata direttament mal-kapaċità tad-distanza:

Lejżers Modulati Direttament (DML): Standard għal applikazzjonijiet SR u LR sa 10km, dawn il-lejżers joperaw f'1310nm b'purità spettrali suffiċjenti għal applikazzjonijiet bażiċi. Il-karatteristiċi taċ-chirp tagħhom-ċaqliq rapidu tal-frekwenza waqt il-modulazzjoni-tillimita l-prestazzjoni fuq distanzi itwal minħabba l-interazzjoni mad-dispersjoni tal-fibra.

Elettroassorbiment-Lejżers Modulati (EML): Dawn l-apparati jgħaqqdu lejżer tal-mewġ kontinwu-ma' modulatur tal-elettroassorbiment integrat, li jaħdem f'1550nm għal applikazzjonijiet ER (40km) u ZR (80km). Trasmettituri EML jipproduċu sinjali ottiċi aktar nodfa b'chirp minimu, u jnaqqsu l-penali ta 'dispersjoni. Ħafna moduli ZR jużaw disinji EML mkessħa bi tkessiħ termoelettriku biex iżommu l-istabbiltà tal-wavelength fil-varjazzjonijiet fit-temperatura.

Id-distinzjoni hija importanti b'mod sinifikanti għall-pjanifikaturi tan-netwerk. It-teknoloġija EDC testendi d-distanza vijabbli għat-trasmettituri DML minn madwar 10km għal 23km f'applikazzjonijiet metropolitani-titjib kritiku għal skjeramenti sensittivi għall-ispiża-. Għal distanzi lil hinn minn 30km, madankollu, it-teknoloġija EML issir essenzjali.

L-għażla tal-wavelength operattiva taffettwa wkoll il-prestazzjoni. Il-wavelength ta' 1310nm żero-dispersjoni tal-fibra standard-modalità unika tagħmilha attraenti għal distanzi moderati, filwaqt li 1550nm jibbenefika minn attenwazzjoni aktar baxxa tal-fibra (0.2 dB/km kontra 0.35 dB/km) kritika għal links ultra-twil. Il-moduli ZR jimpjegaw b'mod universali trasmissjoni ta '1550nm.

 

Sensittività tar-Riċevitur u Matematika tal-Baġit tal-Enerġija

 

In-naħa tar-riċevitur tal-moduli XFP ta' -reach twil timpjega photodiodes tal-valanga li jipprovdu gwadann ottiku intern permezz tal-effett tal-multiplikazzjoni tal-valanga. Ir-riċevituri APD jiksbu livelli ta' sensittività ta' madwar -24 dBm għal applikazzjonijiet ta' 80km, meta mqabbla ma' -14 dBm għal riċevituri ta' photodiode PIN f'moduli ta' firxa qasira. Dan it-titjib ta' 10 dB jittraduċi direttament f'distanza ta' trażmissjoni rduppjata.

Iżda t-teknoloġija APD tintroduċi sfidi kritiċi tad-disinn. Il-proċess tal-multiplikazzjoni tal-valanga jeħtieġ vultaġġi ta' bias reverse-għoli (tipikament 40-50V) u kumpens bir-reqqa tat-temperatura. B'mod aktar problematiku, l-APDs jistgħu jsofru ħsara immedjata u permanenti minn qawwa ta 'input ottiku eċċessiv - tipikament xi ħaġa 'l fuq minn -7 dBm għal moduli ta' 80km.

Dan joħloq konsiderazzjoni operattiva sinifikanti: transceivers ta'-reach fit-tul ma jistgħux jintużaw għal-kollegamenti fuq distanzi qosra mingħajr attenwazzjoni ottika. Operaturi tan-netwerk li jużaw moduli ZR għal kwalunkwe konnessjoni taħt 30km għandhom jinstallaw attenwaturi inline (tipikament 12 dB jew aktar) biex jipprevjenu ħsara lir-riċevitur minn qawwa ottika eċċessiva. Dan ir-rekwiżit spiss jissorprendi lill-installaturi mdorrijin bil-flessibbiltà tal-moduli SR u LR.

Il-kalkolu tal-baġit tal-enerġija jiddetermina d-distanza massima li tista' tintlaħaq għal kwalunkwe kombinazzjoni ta' fibra ta' transceiver-. Il-kalkolu jsegwi din l-istruttura:

Baġit ottiku disponibbli=Qawwa tat-trażmissjoni - Sensittività tar-riċevitur
Telf tal-link=Attenwazzjoni tal-fibra + Telf tal-konnettur + Telf tal-ispliċi + Marġni tas-sigurtà

Għal modulu ZR ta' 80km b'qawwa ta' trażmissjoni ta' +2 dBm u sensittività ta' -24 dBm, il-baġit disponibbli huwa ta' 26 dB. Fibra standard ta'-modalità waħda f'1550nm tikkontribwixxi 0.2 dB/km, għalhekk 80km jiswa 16 dB. Iż-żieda ta '2 dB għall-konnetturi, 1 dB għal splices, u marġini ta' sikurezza ta '3 dB jammonta għal 22 dB-komdu fil-baġit ta' 26 dB.

Dan l-istess kalkolu jispjega għaliex il-moduli ta '120km jibqgħu relattivament rari u għaljin. It-telf addizzjonali ta' 8 dB (40km × 0.2 dB/km) jeħtieġ jew qawwa tat-trażmissjoni ogħla, sensittività aħjar tar-riċevitur, jew it-tnejn-imbotta l-ispeċifikazzjonijiet tal-komponenti għal-limiti teknoloġiċi tagħhom.

 

Integrazzjoni DWDM u Ġestjoni tal-Wavelength

 

Il-kompatibilità tal-Multiplexing tad-Diviżjoni ta' Wavelength Dense tirrappreżenta kapaċità kruċjali għall-moduli XFP ta' -laħħaq fit-tul f'applikazzjonijiet ta' trasportatur u ċentru tad-dejta. Is-sistemi DWDM jimmultiplikaw għexieren ta 'kanali ottiċi fuq par ta' fibra waħda, b'kull kanal jokkupa wavelength speċifiku fuq il-grid tal-ITU.

Il-moduli ZR standard joperaw fuq wavelengths fissi-tipikament ir-reġjun tal-banda C- minn 1530nm sa 1565nm. Moduli XFP tunable jżidu flessibilità billi jinkorporaw assemblaġġi tal-laser tunable li jistgħu jagħżlu kwalunkwe minn 40-50 kanal ITU permezz ta 'kontroll tas-softwer. Din il-flessibbiltà tissimplifika l-ġestjoni tal-inventarju u tippermetti riassenjazzjoni rapida tal-wavelength għall-ottimizzazzjoni tan-netwerk.

L-integrazzjoni tal-funzjonalità DWDM fi ħdan il-fattur tal-forma XFP teħtieġ ġestjoni termali u spettrali bir-reqqa. Il-kanali DWDM jokkupaw spazjar ta '50 GHz jew 100 GHz-tolleranzi estremament stretti li jeħtieġu stabbiltà tal-wavelength aħjar minn ±0.1nm fil-medda tat-temperatura operattiva. It-temperatura-disinji tal-lejżers stabilizzati b'illokkjar tal-wavelength attiv iwettqu dan permezz ta 'monitoraġġ intern u kontroll ta' feedback.

Il-moduli XFP moderni tunable jiksbu swiċċjar tal-wavelength f'inqas minn 5 minuti, veloċi biżżejjed għal rikonfigurazzjoni awtomatizzata tan-netwerk iżda bil-mod biżżejjed biex jeħtieġu moduli żejda għal irkupru rapidu ta 'falliment. Il-mekkaniżmu tal-irfinar tipikament jinvolvi l-aġġustament tat-temperatura tal-kavità tal-lejżer jew l-applikazzjoni tal-kurrent għal gradilji Bragg integrati, it-tnejn jeħtieġu bidliet gradwali biex jipprevjenu l-istress tal-komponenti.

 

Korrezzjoni ta' Żbalji 'l Quddiem: L-Aħħar Linja ta' Difiża

 

Il-kodifikazzjoni tal-Korezzjoni tal-Iżbalji 'l quddiem iżid informazzjoni żejda man-nixxiegħa tad-dejta, li tippermetti lir-riċevitur jiskopri u jikkoreġi żbalji tal-bit mingħajr trażmissjoni mill-ġdid. Filwaqt li l-FEC iżid ir-rata ta 'trażmissjoni mhux ipproċessata ftit (10.7 Gbps minflok 10.3 Gbps għal 10GbE standard), jipprovdi 4-6 dB ta' gwadann ta 'kodifikazzjoni ekwivalenti għall-irduppjar tad-distanza tat-trażmissjoni.

Il-moduli XFP li jappoġġaw l-applikazzjonijiet OTN (Netwerk tat-Trasport Ottiku) tipikament jinkorporaw G.709 FEC, li juża kodifikazzjoni Reed-Solomon biex jikkoreġi l-fqigħ ta' żbalji. Dan jagħmel id-differenza bejn operazzjoni marġinali u affidabbli fuq infrastruttura tal-fibra li qed tixjieħ jew rotot bi splicing subottimali.

Il-kompromess ġenerali tal-FEC jidher fid-disinn tas-sistema. Il-konsum addizzjonali ta 'bandwidth ta' 7% jista 'jidher minimu, iżda għal sistemi DWDM mgħobbija bis-sħiħ b'tul ta' mewġ ta '40-80, dan ifisser li jitilfu 3-5 kanali li jiswew il-kapaċità. Il-periti tan-netwerk iridu jibbilanċjaw din l-ispiża mal-benefiċċji operattivi ta’ rati ta’ qtugħ imnaqqsa u ġestjoni tal-fibra simplifikata.

 

Tqabbil ta 'Transceivers XFP ta' 10GB ma 'Alternattivi Moderni

 

Il-fattur tal-forma XFP kiseb skjerament mifrux mill-2003-2012 iżda fil-biċċa l-kbira ġie sostitwit minn SFP+ għal installazzjonijiet ġodda. Il-fehim għaliex jiżvela r-restrizzjonijiet tal-inġinerija li ffurmaw l-evoluzzjoni tan-netwerking ottiku.

Daqs u Densità: Il-moduli SFP + jokkupaw 30% inqas spazju, li jippermettu densità tal-port 30% ogħla għal kull unità ta 'rack. Għal ċentri tad-dejta kbar li jużaw eluf ta’ ottiċi, din id-differenza hija importanti b’mod sinifikanti.

Konsum tal-Enerġija: Iċ-ċaqliq tal-EDC u funzjonijiet oħra mill-modulu XFP għall-bord ospitanti naqqas il-konsum tal-enerġija għal kull-port minn 3.5W għal taħt 1.5W għal firxa ekwivalenti. Il-kompost tal-iffrankar f'mijiet ta' portijiet.

Struttura tal-Ispejjeż: Moduli SFP+ aktar sempliċi b'inqas funzjonijiet integrati tipikament jiswew 20-30% inqas minn moduli XFP ekwivalenti, għalkemm l-ispejjeż totali tas-sistema inkluża l-kumplessità tal-bord ospitanti għandhom jiġu evalwati.

Prestazzjoni Termali: Kontra-intuwittiv, id-daqs akbar ta' XFP jipprovdi dissipazzjoni aħjar tas-sħana għall-komponenti tal-ogħla-qawwa. Moduli ta' firxa ultra-twil-'il fuq minn 80km xorta xi drabi jiffavorixxu l-ippakkjar XFP għall-vantaġġi termali tiegħu.

Is-suq tkellem b'mod ċar: sal-2015, SFP+ kien qabad aktar minn 80% tal-iskjeramenti ġodda ta '10G. Madankollu, il-moduli XFP jibqgħu essenzjali għaż-żamma tal-infrastruttura legacy u għall-applikazzjonijiet tal-ogħla-prestazzjoni fit-tul-li jilħqu fejn il-kunsiderazzjonijiet termali jiddominaw it-tħassib dwar l-ispejjeż.

 

 

Xenarji ta' Skjerament fid-Dinja-Reali

 

Netwerks taż-żona metropolitana jirrappreżentaw id-dominju ta' applikazzjoni primarju għal moduli ta' 10G XFP ta' -laħħaq fit-tul. Skjerament tipiku jgħaqqad kwartieri ġenerali korporattivi ma' uffiċċji remoti jew interkonnessi kampus taċ-ċentru tad-dejta madwar reġjun metropolitan. Id-distanzi jvarjaw minn 20-80km, ħafna drabi fuq fibra skura mikrija jew servizzi ta' wavelength trasportatur.

Dawn il-links tipikament joperaw kontinwament għal 5-10 snin, u jagħmlu l-affidabbiltà importanti ħafna. Meta tagħżel transceiver XFP ottiku koerenti ta '10GB, l-għażla bejn moduli ta' 40km ER u 80km ZR tiddependi mhux biss fuq id-distanza iżda fuq id-degradazzjoni tal-link maż-żmien. It-tixjiħ tal-fibra, il-kontaminazzjoni tal-konnettur u d-degradazzjoni tal-isplice jżidu progressivament it-telf tal-link. Li tibda b'5-8 dB ta' marġini 'l fuq mill-minimu teoretiku jippermetti din id-degradazzjoni mingħajr ma teħtieġ sostituzzjoni ta' komponent ta 'nofs il-ħajja.

L-applikazzjonijiet tas-sinsla tal-fornitur tas-servizz jimbuttaw l-ispeċifikazzjonijiet aktar diffiċli. Dawn in-netwerks jistgħu joperaw sistemi DWDM ta' 80 jew saħansitra 96-kanal, kull kanal iġorr 10Gbps fuq distanzi reġjonali sa 120km bejn il-punti ta' riġenerazzjoni. Kontroll preċiż tal-wavelength, ġestjoni tal-fibra ta 'kwalità għolja, u analiżi bir-reqqa tal-baġit tal-enerġija jsiru kritiċi.

Applikazzjoni inqas ovvja iżda sinifikanti teżisti f'ambjenti industrijali ħorox. L-operazzjonijiet tal-minjieri, il-pjattaformi taż-żejt, u l-kurituri tat-trażmissjoni tal-enerġija spiss jeħtieġu konnettività 10G affidabbli fuq għexieren ta 'kilometri f'kundizzjonijiet fejn il-marġini termali aktar stretti tal-moduli SFP+ joħolqu tħassib dwar l-affidabbiltà. Id-disinn termali robust tal-XFP u r-rekord stabbilit jipprovdu valur minkejja l-ispiża ogħla tiegħu.

 

Konsiderazzjonijiet ta' Installazzjoni u Manutenzjoni

 

Proċeduri ta 'installazzjoni xierqa jagħmlu d-differenza bejn tħaddim affidabbli u problemi ta' rabta kronika. Interfaces tal-fibra ottika jitolbu ndafa stretta-partiċella waħda tat-trab tista' tikkawża ħsara fil-link jew degradazzjoni gradwali. Għal moduli ta' firxa twila-b'riċevituri APD sensittivi, il-kontaminazzjoni toħloq riskji addizzjonali ta' ħsara lill-komponenti minn riflessjoni ottika tad-dahar-.

Is-sekwenza ta' installazzjoni għal 80km+ links trid tindirizza diversi punti kritiċi:

Spezzjoni u tindif tal-fibra: Kull konnettur għandu jiġi spezzjonat taħt ingrandiment qabel l-installazzjoni. Anke konnetturi mitmuma mill-fabbrika-jistgħu jakkumulaw kontaminazzjoni waqt it-tbaħħir. Kontaminazzjoni taħt 1 mikron fid-daqs tista 'tikkawża 1+ dB ta' telf ta 'inserzjoni.

Rekwiżiti ta' attenwazzjoni: Links qosra b'moduli ta' -reach twil jeħtieġu attenwaturi inline. Il-kalkolu mhuwiex intuwittiv: rabta ta '5km b'modulu ZR teħtieġ madwar 15 dB ta' attenwazzjoni biex tevita tagħbija żejda tar-riċevitur. L-installazzjoni ta' attenwaturi ħażin (bħal fit-trasmettitur aktar milli fir-riċevitur) ma tipprovdi l-ebda protezzjoni.

Monitoraġġ Dijanjostiku Diġitali: Il-moduli XFP moderni jipprovdu monitoraġġ ta'-ħin reali tal-qawwa tat-trażmissjoni, ir-riċeviment tal-enerġija, it-temperatura, il-kurrent tal-preġudizzju tal-lejżer, u l-vultaġġ tal-provvista permezz ta' interface serjali b'żewġ-wajers. L-istabbiliment tal-qari tal-linja bażi fl-installazzjoni jippermetti analiżi tat-tendenzi biex tbassar fallimenti qabel ma jkollhom impatt fuq is-servizz.

Ittestjar tad-dispersjoni: Għal links li jersqu lejn id-distanza massima speċifikata tal-modulu, il-kejl tal-karatteristiċi attwali tad-dispersjoni tal-fibra jippermetti verifika ta 'marġini adegwat. Id-dispersjoni tvarja bejn it-tipi ta 'fibra u bl-età; jekk wieħed jassumi l-ispeċifikazzjonijiet tal-katalgu jistgħu jwasslu għal links marġinali.

Il-proċeduri ta' manutenzjoni huma differenti minn moduli ta' -qasira. Il-modalità ta' ħsara primarja għal moduli XFP ta' firxa twila-tinvolvi degradazzjoni gradwali tal-qawwa ottika hekk kif id-dijodi tal-lejżer qed jixjieħu. Il-monitoraġġ ta 'kull xahar tal-qawwa tat-trażmissjoni u l-kurrent tal-preġudizzju tal-lejżer jiżvela din it-tendenza ta' degradazzjoni. Meta l-kurrent bias jaqbeż it-80% tal-ispeċifikazzjoni massima, is-sostituzzjoni għandha tkun skedata b'mod proattiv.

 

Strateġiji għall-Ottimizzazzjoni tal-Prestazzjoni

 

Il-kisba ta' prestazzjoni massima minn skjeramenti ta' XFP ta'-firxa twila teħtieġ attenzjoni għal diversi opportunitajiet ta' ottimizzazzjoni. Il-ġestjoni tat-temperatura fuq quddiem tal-lista-kull tnaqqis ta' 10 gradi fit-temperatura operattiva testendi l-ħajja mistennija b'madwar 50%. Fluss ta 'arja adegwat fuq il-faċċati tat-transceiver u l-ġestjoni termali ta' kards tal-linja b'popolazzjoni densa tagħti dividendi f'rati ta 'falliment imnaqqsa.

L-ottimizzazzjoni tal-pjanti tal-fibra toffri titjib inqas ovvju. Filwaqt li t-tindif u l-ispezzjoni tal-fibra tal-qtates-5 jiġbdu l-attenzjoni, it-tnaqqis sistematiku tat-telf ta 'splice rarament jirċievi l-istess fokus. Splicing tal-fużjoni ta 'kwalità għolja -li jikseb telf ta' splice konsistenti ta '0.05 dB kontra telf tipiku ta' 0.15 dB jiffranka 1-2 dB fuq rabta tipika ta '80km-potenzjalment telimina l-ħtieġa għal moduli ta' 120km aktar għaljin.

L-għażla tal-wavelength għal applikazzjonijiet DWDM jistħoqqilha konsiderazzjoni bir-reqqa. L-ispazjar tal-kanali jaffettwa distanzi li jistgħu jinkisbu: l-ispazjar ta' 100 GHz jipprovdi proporzjon ta' sinjal ottiku-għall--ħsejjes aħjar minn spazjar ta' 50 GHz għall-istess impjant tal-fibra. Il-kompromess bejn il-massimizzazzjoni tal-kapaċità u l-affidabbiltà teħtieġ analiżi tar-rekwiżiti speċifiċi tal-iskjerament.

 

Il-Kuntest tal-Evoluzzjoni tat-Teknoloġija

 

Il-fehim fejn tidħol it-teknoloġija 10G XFP fl-evoluzzjoni usa 'ta' netwerking ottiku jipprovdi kuntest ta 'valur. Meta l-XFP tnieda fl-2002, 1Gbps Ethernet iddominaw iċ-ċentri tad-dejta filwaqt li 10Gbps baqgħu fil-biċċa l-kbira limitati għan-netwerks tas-sinsla tat-trasportaturi. Il-fattur tal-forma rrappreżenta minjaturizzazzjoni drammatika minn moduli 300-pin u XENPAK filwaqt li żamm appoġġ għall-ipproċessar tas-sinjali kumplessi.

Mill-2003-2008, XFP serva bħala l-workhorse tal-iskjeramenti 10G. It-teknoloġija EDC immaturat matul dan il-perjodu, u ppermettiet il-kapaċitajiet fit-tul li jiddistingwu l-moduli moderni. It-tranżizzjoni għal SFP+ bdiet madwar l-2010 peress li t-teknoloġija tas-semikondutturi ppermettiet iċ-ċaqliq tal-funzjonijiet CDR u EDC għal bordijiet ospitanti, iżda XFP baqgħet rilevanti għal applikazzjonijiet li jeħtieġu prestazzjoni ottika massima.

Illum, l-industrija mxiet lil hinn minn 10G għal 100G, 400G, u standards emerġenti ta '800G. Dawn il-veloċitajiet ogħla jisfruttaw teknoloġija ta' skoperta koerenti vera-it-trażmissjoni sensittiva tal-fażi- li tippermetti effiċjenza spettrali drammatikament ogħla. Moduli koerenti 400G moderni jistgħu jittrasmettu 400Gbps fuq 80-120km billi jużaw l-istess infrastruttura tal-fibra li darba kienet iġorr 10Gbps.

Madankollu l-moduli 10G XFP jibqgħu fil-produzzjoni u l-iskjerament attiv. Il-bażi installata tas-sistemi mgħammra-XFP tkompli topera, ħafna drabi f'applikazzjonijiet fejn 10Gbps jipprovdu kapaċità adegwata għall-futur prevedibbli. Il-kunsiderazzjonijiet tal-ispejjeż jiżguraw li l-aġġornament ta’ 10G li jaħdem jgħaqqad ma’ 100G biss għall-munita tat-teknoloġija jagħmel sens ekonomiku fqir.

 

Nagħmlu d-Deċiżjoni ta' Deployment ta' Transceiver XFP 10GB

 

L-għażla ta' moduli xierqa għal skjerament speċifiku teħtieġ ibbilanċjar ta' fatturi multipli lil hinn mir-rekwiżiti sempliċi tad-distanza. L-ispiża totali tinkludi mhux biss l-ipprezzar tat-transceiver iżda wkoll il-kwalità tal-impjant tal-fibra, il-konsum tal-enerġija tul il-ħajja tal-modulu, u l-ispiża operattiva taż-żamma tal-inventarju u l-ġestjoni tal-fallimenti.

Għal skjeramenti greenfield taħt 40km, il-moduli SFP+ ER jirrappreżentaw l-għażla default sakemm ma jeżistux rekwiżiti speċifiċi ta 'kompatibilità XFP. L-ispiża, il-qawwa, u l-vantaġġi tad-densità huma akbar minn kwalunkwe benefiċċju XFP fl-installazzjonijiet moderni.

Bejn 40-80km, id-deċiżjoni ssir aktar sfumata. Il-moduli XFP ZR jipprovdu affidabilità ppruvata u karatteristiċi termali eċċellenti. Il-moduli SFP + ZR joffru vantaġġi ta 'spejjeż u enerġija iżda jeħtieġu disinn ta' bord ospitanti ta 'kwalità għolja biex jinkisbu l-istess marġini ta' prestazzjoni. L-għażla ħafna drabi tiddependi fuq l-infrastruttura eżistenti u l-familjarità tat-tim operattiv.

Aktar minn 80km, il-moduli XFP iżommu rilevanza. Il-kapaċitajiet ta' 120km ta' moduli XFP ta' -reach estiżi jibqgħu diffiċli biex jiġu mqabbla f'fatturi ta' forma SFP+ mingħajr inġinerija erojka. Għal dawn l-applikazzjonijiet, l-envelop termali akbar u d-disinn matur ta 'XFP inaqqsu r-riskju.

 

Benefiċċji tal-Monitoraġġ Dijanjostiku Diġitali

 

Il-kapaċitajiet DDM mibnija f'moduli transceiver XFP ottiċi koerenti moderni ta '10GB jipprovdu benefiċċji operattivi li jiġġustifikaw primjums ta' spejjeż modesti. Il-monitoraġġ f'-ħin reali ta' ħames parametri ewlenin jippermetti strateġiji ta' manutenzjoni proattivi li jnaqqsu l-waqfien mhux ippjanat.

Irċievi qawwa ottikaix-xejriet jiżvelaw degradazzjoni tal-pjanti tal-fibra qabel ma jseħħ il-falliment tal-link. Tnaqqis gradwali minn -20 dBm għal -23 dBm matul xhur jindika żieda fit-telf tal-fibra li jista' jirriżulta minn kontaminazzjoni tal-konnettur, telf ikkawżat mill-liwja, jew degradazzjoni tal-isplice. L-indirizzar tal-kwistjonijiet filwaqt li jibqa' 3+ dB ta' marġini jipprevjeni qtugħ.

Ittrasmetti qawwa ottika u kurrent bias tal-lejżertrack flimkien, tiżvela tixjiħ tal-laser. Hekk kif id-dijodi qed jixjieħu, il-kurrent tas-sewqan ogħla jsir meħtieġ biex jinżamm output ottiku kostanti. Meta l-kurrent ta' polarizzazzjoni jilħaq 80% tal-massimu, l-output tal-qawwa ottika dalwaqt jibda jonqos minkejja l-indikatur massimu ta' sewqan-t-tmiem-tal--ħajja.

Monitoraġġ tat-temperaturajidentifika tkessiħ inadegwat qabel ma jikkawża fallimenti. Moduli li joperaw b'mod konsistenti 'l fuq minn 60 grad f'kundizzjonijiet normali jindikaw fluss ta' arja insuffiċjenti li se jqassar il-ħajja. L-indirizzar ta' kwistjonijiet ta' tkessiħ b'mod proattiv jipprevjeni fallimenti aċċellerati termalment-.

Monitoraġġ tal-vultaġġjiskopri kwistjonijiet ta 'provvista ta' enerġija li jistgħu jaffettwaw moduli multipli. Vultaġġ barra mill-firxa ta 'speċifikazzjoni 3.14-3.46V jikkawża tħaddim mhux affidabbli u ħsara potenzjali. L-identifikazzjoni tad-drift tal-provvista tal-enerġija kmieni tipprevjeni fallimenti kaskata.

Sistemi ta' monitoraġġ awtomatizzati jistgħu jsegwu dawn il-parametri fuq mijiet ta' links, u jiġġeneraw twissijiet meta l-valuri jiddevjaw minn firxiet operattivi normali jew juru xejriet li jikkonċernaw. Dan jittrasforma l-manutenzjoni minn tifi tan-nar reattiv għal ġestjoni proattiva.

 

Standards tal-Industrija u Kompatibilità

 

Il-moduli XFP jikkonformaw ma' ftehimiet multi-sorsi li jiżguraw l-interoperabilità bejn moduli minn manifatturi differenti u tagħmir ospitanti minn diversi bejjiegħa. L-XFP MSA (reviżjoni 4.5 mill-2005 tibqa 'kurrent) tiddefinixxi l-interface elettrika, id-dimensjonijiet mekkaniċi, il-karatteristiċi termali, u l-ispeċifikazzjonijiet tal-interface tal-ġestjoni.

Fi ħdan dan il-qafas standard, diversi kodiċijiet ta 'applikazzjoni jispeċifikaw karatteristiċi ottiċi għal kombinazzjonijiet differenti ta' firxa u protokoll. Kodiċi tal-applikazzjoni komuni jinkludu:

10GBASE-SR: 850nm, 300m fuq fibra multimode

10GBASE-LR: 1310nm, 10km fuq fibra b'modalità waħda-

10GBASE-ER: 1550nm, 40km fuq fibra b'modalità waħda-

10GBASE-ZR: 1550nm, 80km fuq fibra b'modalità waħda-(bejjiegħ-speċifikat lil hinn mill-istandards IEEE)

OC-192 LR-2: SONET/SDH twil-li jilħqu l-ispeċifikazzjoni

L-istruttura MSA tiżgura li modulu Cisco XFP-10GLR-OC192SR jista' jiffunzjona f'router Juniper, u viċi versa, sakemm ir-restrizzjonijiet tal-kodifikazzjoni tal-bejjiegħ ma jiġux implimentati. Moduli kompatibbli ta' partijiet terzi-kodifikaw l-informazzjoni speċifika tal-manifattur- biex jippermettu l-operazzjoni plug-and-play fil-bejjiegħa ewlenin tat-tagħmir.

Il-flessibbiltà tal-Protokoll tirrappreżenta karatteristika standard ewlenija oħra. Il-biċċa l-kbira tal-moduli XFP ta' firxa twila ta' -jappoġġaw protokolli multipli permezz ta' operazzjoni b'ħafna-rata: 10 Gigabit Ethernet (10.3125 Gbps), 10G Fibre Channel (10.52 Gbps), u SONET OC-192/SDH STM-64 (9.953 Gbps). Din il-flessibbiltà tissimplifika l-ġestjoni tal-inventarju u tippermetti l-migrazzjoni tal-protokoll mingħajr bidliet fil-hardware.

 

Issolvi Problemi Kwistjonijiet Komuni

 

Meta l-links ifallu jew iwettqu taħt l-ispeċifikazzjoni, is-soluzzjoni tal-problemi sistematika tidentifika l-kawżi ewlenin b'mod effiċjenti. Is-sekwenza dijanjostika tipikament timxi minn sempliċi għal kumplessa:

Verifika tal-qawwa ottikagħandu jkun l-ewwel pass. Uża DDM biex tiċċekkja tittrasmetti u tirċievi l-enerġija fuq iż-żewġt itruf. Għal link ta' 80km, il-qari tipiku jista' jkun ta' +2 dBm trażmess u -22 dBm riċevut. Valuri barra l-firxiet mistennija jindikaw kwistjonijiet ta 'impjant tal-fibra, għażla ta' transceiver mhux korretta, jew ħsarat fil-komponenti.

Kalkolu tat-telf tal-linkjiddetermina jekk l-impjant tal-fibra jissodisfax ir-rekwiżiti. It-telf imkejjel għandu jaqbel mat-telf imbassar fi żmien 2-3 dB. Telf eċċessiv jissuġġerixxi konnetturi kkontaminati, fibra bil-ħsara, jew telf ta 'splicing eċċessiv. Spezzjoni u tindif individwali ta 'konnettur ta' spiss issolvi dawn il-kwistjonijiet.

Ittestjar tar-rata ta' żball tal-bitjikkwantifika l-kwalità tal-link lil hinn mill-istatus sempliċi 'l fuq/'l isfel. Tħaddim mingħajr żball-(BER taħt 10^-12) jikkonferma marġini adegwat. Żbalji okkażjonali (BER 10^-9 sa 10^-6) jindikaw operazzjoni marġinali li teħtieġ attenzjoni. Żbalji frekwenti (BER 'il fuq minn 10^-6) jindikaw kwistjonijiet serji.

Analiżi tat-temperaturajiżvela problemi ambjentali. Moduli li joperaw 'il fuq minn 70 grad jindikaw nuqqasijiet ta' tkessiħ li se jikkawżaw falliment prematur. Moduli fl-istess karta tal-post b'temperaturi drammatikament differenti jissuġġerixxu imblukkar tal-fluss tal-arja jew fannijiet falluti.

Verifika tal-wavelengthgħall-applikazzjonijiet DWDM jiżgura assenjazzjoni xierqa tal-kanal. Id-drift tal-wavelength tal-lejżer minħabba l-età jew it-temperatura jista 'jikkawża inter-interferenza tal-kanali f'sistemi densi. Il-biċċa l-kbira tal-moduli tunable jipprovdu qari ta 'wavelength permezz ta' interfaces ta 'ġestjoni.

 

Kunsiderazzjonijiet ta'-Prova futuri

 

L-iskjerament tal-infrastruttura ottika jinvolvi deċiżjonijiet b'implikazzjonijiet ta' 7-10 snin. Filwaqt li t-teknoloġija 10G XFP innifisha hija matura, il-konsiderazzjoni ta 'mogħdijiet ta' aġġornament tiżgura li l-investimenti jibqgħu rilevanti.

Kwalità tal-pjanti tal-fibraimportanti aktar mill-għażla tat-transceiver għal-flessibbiltà fit-tul. Il-fibra tal--modalità unika OS2 installata llum se tappoġġja 10G, 100G, 400G, u standards futuri. Il-kompromess tal-kwalità tal-fibra biex jitnaqqsu l-ispejjeż inizjali jillimita l-għażliet ta 'titjib.

Standards tal-konnettur u tal-adapterjistħoqqilhom attenzjoni. Il-konnetturi duplex LC jiddominaw 10G iżda xi sistemi tal-ġenerazzjoni li jmiss-użaw konfigurazzjonijiet oħra. Infrastruttura ta 'patching flessibbli takkomoda diversi tipi ta' transceiver mingħajr reking.

Ippjanar tad-densità tal-portgħandu jikkunsidra t-tkabbir futur. Filwaqt li r-rekwiżit tal-lum jista' jiġġustifika 24-kards tal-linja tal-port, il-konsolidazzjoni futura tista' tibbenefika minn moduli ta' 48 port jew ta' densità ogħla li jużaw SFP+ jew fatturi ta' forma aktar ġodda.

Integrazzjoni tas-sistema ta 'ġestjonijestendi l-valur billi jippermetti monitoraġġ konsistenti bejn il-ġenerazzjonijiet tat-teknoloġija. Sistemi li jastractaw id-dettalji sottostanti tat-transceiver filwaqt li jipprovdu dijanjostika komprensiva jadattaw aktar faċilment għal ħardwer ġdid.

 

Mistoqsijiet Frekwenti

 

Jistgħu transceivers 10G XFP joperaw b'moduli SFP + fi truf opposti?

Iva, il-moduli XFP u SFP + jistgħu jaħdmu flimkien jekk ikollhom speċifikazzjonijiet li jaqblu. It-tnejn jużaw konnetturi duplex LC u karatteristiċi ottiċi identiċi għal tip ta' firxa partikolari (LR, ER, ZR). Id-differenza tal-interface elettrika ma taffettwax il-links konnessi tal-fibra-. 10GBASE-LR XFP se jikkomunika ma' 10GBASE-LR SFP+ fuq fibra ta'-modalità waħda mingħajr problemi.

X'inhi d-distanza realistika massima għal moduli 10G XFP mingħajr amplifikazzjoni?

Il-moduli standard jilħqu 120km fuq fibra ta'-kwalità għolja OS2 single-modalità b'inġinerija xierqa. Dan jeħtieġ moduli speċjalizzati ta' 120km-ratati b'kumpens ta' dispersjoni estiż (tolleranza ta' 2400 ps/nm) u baġits tal-enerġija ġestiti bir-reqqa. Lil hinn minn 120km, l-amplifikazzjoni ottika jew ir-riġenerazzjoni ssir meħtieġa. Xi moduli ta 'speċjalità jitolbu kapaċità ta' 140km taħt kundizzjonijiet ideali, iżda 120km jirrappreżentaw il-limitu prattiku għal links mhux amplifikati.

It-temperatura kif taffettwa l-prestazzjoni tal-XFP fit-tul-?

It-temperatura taffettwa kemm il-prestazzjoni ottika kif ukoll il-ħajja tal-modulu. Il-wavelength tal-lejżer jiċċaqlaq madwar 0.1 nm għal kull 10 gradi, li huwa importanti għall-applikazzjonijiet DWDM. Il-qawwa tal-ħruġ tonqos bit-temperatura, u potenzjalment tikkawża li r-rabtiet ħdejn il-limitu tal-baġit tal-enerġija jonqsu f'kundizzjonijiet sħan. Il-ħajja tal-modulu ssegwi l-ekwazzjoni ta 'Arrhenius: kull tnaqqis ta' 10 gradi jirdoppja l-ħajja mistennija. It-tħaddim kontinwu ta '70 grad kontra 50 grad jista' jnaqqas bin-nofs il-ħajja tas-servizz mistennija minn 15-il sena għal 7-8 snin.

Għaliex il-moduli ta '80km jiswew ħafna aktar minn verżjonijiet ta' 40km?

Il-primjum tal-ispiża jirrifletti komponenti multipli għaljin. Ir-riċevituri APD jiswew 3-5x aktar minn photodiodes PIN minħabba rekwiżiti kumplessi ta 'fabbrikazzjoni. Lejżers EML imkessħa jżidu apparat li jkessaħ termoelettriċi u ċirkwiti ta 'kontroll. Immaniġġjar imtejjeb taċ-ċirkwiti EDC 1600+ dispersjoni ps/nm teħtieġ proċessar tas-sinjali aktar sofistikat. Volumi ta 'produzzjoni aktar baxxi meta mqabbla ma' moduli SR/LR iżidu aktar l-ispejjeż għal kull unità. Id-differenza fl-ispiża tal-komponent totali jispjega d-differenzi fil-prezz bl-imnut ta’ $800-1200 bejn il-moduli ER u ZR

.

Takeaways Ewlenin

 

It-transceiver ottiku XFP koerenti ta' 10GB jikseb distanzi ta' 80-120km permezz tat-teknoloġija EDC, lejżers speċjalizzati, u riċevituri ta' sensittività għolja

Il-Kumpens tad-Dispersjoni Elettronika tirrappreżenta l-avvanz ewlieni li jippermetti tħaddim fit-tul-mingħajr kumpens ottiku

Lejżers EML u riċevituri APD jipprovdu l-prestazzjoni ottika meħtieġa għal distanzi estiżi

L-ippjanar xieraq tal-baġit tal-enerġija li jikkunsidra t-telf tal-fibra, il-konnetturi u l-marġini tas-sikurezza jiżgura tħaddim affidabbli

Il-fattur tal-forma akbar ta' XFP jipprovdi vantaġġi termali għall-applikazzjonijiet tal-ogħla-prestazzjoni minkejja li ġie sostitwit minn SFP+ għall-biċċa l-kbira tal-użi